
Autor: Jochen Nölle VDE-Verlag
Voice over IP
Grundlagen, Protokolle, Migration.
Das Buch "Voice over IP" - 2. Auflage
Das Buch "Voice over IP" ist eine Neuerscheinung des VDE
Verlags zum Thema der Sprach-/Datenintegration in IP-Netzen. Es gibt
derzeit wenig deutschsprachige Literatur über Voice over IP (abgekürzt
VoIP). Das Buch ist ein umfassendes Grundlagenwerk, das alle wichtige
Aspekte der Sprachübertragung über digitale, IP-basierte Paketnetze
anspricht.
Folgende Inhalte des Buches sind online verfügbar:
- Kurzübersicht

- Inhaltsverzeichnis

- Leseproben

- Rückentext

- Zum Autor

Kurzübersicht - Das Buch "Voice over IP" (VDE Verlag)
Das vorliegende Buch soll als Handbuch das notwendige
Grundlagenwissen über die Technik, deren Funktionsweise und die
eingesetzten Protokolle und Standards vermitteln. Aktuelle
Entwicklungstrends werden kurz vorgestellt, um einen Eindruck über den
Reifungsprozess der VoIP-Umgebung zu vermitteln. Gleichzeitig soll dieses
Buch als Migrationsleitfaden für die Einführung von VoIP dienen.
Für welchen Leserkreis ist das Buch geeignet?
Das Buch "Voice over IP" ist sowohl für Netzwerktechniker und
Administratoren, als auch für Entscheider und Projektleiter
empfehlenswert, die sich in das Thema einarbeiten möchten. Es ist in
verständlicher Sprache geschrieben und in strukturierter Reihenfolge
gegliedert.
Wenn Sie noch keine oder wenig Kenntnisse über VoIP besitzen, ist
ein Einstieg leicht möglich. Aber auch für "Quereinsteiger" ist die
Lektüre ausgewählter Kapitel lohnenswert.
Hier können Sie Probelesen: 
Falls Sie einige der nachfolgenden Fragen nicht oder nur teilweise
beantworten können, wird das Buch "Voice over IP" für Sie eine hilfreiche
Literatur sein, die Ihre Fragen zum Thema beantwortet:
- Welche Anwenderanforderungen, sowie
technische- und wirtschaftliche Anforderungen werden an Voice over
IP-Systeme gestellt?
- Wie werden Migrationen geplant und
durchgeführt? Wofür wird in diesem Zusammenhang die Recheneinheit Erlang verwendet?
- Welche VoIP-Endgerätevarianten gibt es?
- Wie können Sprachverbindungen auch über
Firewalls bzw. NATs (Network Address Translators) hinweg aufgebaut
werden?
- Mit Hilfe welcher technischen Maßnahmen kann
in einem Netzwerk die Sprachqualität bedeutend verbessert werden?
- Wie sehen die Schnittstellen zwischen
öffentlichen Telefonnetzen und privaten VoIP-Netzen aus und welche
Signalisierungsprotokolle werden in kleineren Firmenlösungen bzw. in
Providernetzen verwendet?
- Werden Signalisierungdaten in IP-Netzen mit
Hilfe von TCP oder UDP übertragen bzw. gibt es noch weitere geeignete
Protokolle?
- Welche Sicherheitsverfahren schützen die
Privatsphäre und sind sie zu den VoIP-Signalisierunen H.323 und SIP
kompatibel?
Kurzübersicht
Beginnend mit der Definition von Grundbegriffen und Komponenten
eines VoIP-Systems, werden anschließend unterschiedliche
Netzwerktopologien behandelt.
Anwenderanforderungen, sowie wirtschaftliche und technische
Anforderungen an VoIP werden in einem weiteren Kapitel intensiv
erläutert.
Technische Eigenschaften der digitalen Sprachübertragung in
IP-Netzen (z.B. Delay, Jitter, Echos usw.) und Maßnahmen zur Verbesserung,
sowie Sprachkodierung, -komprimierung, Kodierungsstandards und Messung der
Sprachqualität sind Thema des Kapitels über technische Grundlagen von
VoIP.
Die Protokolle und Standards sind Kernthema des Buches. Neben den
"klassischen" Themen zu H.323 und SIP, werden alle relevanten Protokolle
und Standards vorgestellt. Dabei werden die Funktionsweise und
Protokollelemente inklusive der Headerinformationen erläutert. Behandelt
werden insbesondere:
- IP-basierte Signalisierung: H.323, SIP, SDP, SAP
- PSTN-Signalisierung: I.430/I.431, Q.920/Q.921, Q.930/Q.931,
QSIG/PSS1, SS7
- IP-Transportprotokolle: IP, UDP, TCP, RTP, SCTP
- Gateway- und Routingprotokolle: MGCP, H.248/Megaco, TRIP
Von besonderer Bedeutung sind die Schnittstellen zwischen
VoIP-Netzen und leitungsvermittelten TK-Netzen. In diesem Zusammenhang
werden die folgenden Themen behandelt:
- Signalisierungstransport: SIGTRAN-Funktionsmodell
- Schnittstellen zu PSTN-Netzen: PINT, SPIRITS, ENUM, TRIP,
SIP-T
Verschiedene Netzwerke, wie z.B. ATM, DSL, Ethernet, ISDN und WLAN,
werden in Bezug auf Ihre Eignung für den Einsatz von VoIP untersucht.
Alternative Sprachübertragungstechnologien, wie z.B. Voice over ATM
(VoATM), Voice over MPLS (VoMPLS), ISDN over IP, IP over TDM, werden der
klassischen IP-Telefonie gegenübergestellt.
Die vollständige Liste der Netzwerke und Technologien kann dem Inhaltsverzeichnis entnommen werden.
Ein weiterer Schwerpunkt ist die Dienstgüte in IP-Netzen. In diesem
Zusammenhang werden alle verbreiteten Verfahren vorgestellt. Dabei werden
u.a. die Layer 2-Verfahren IEEE 802.1p/IEEE 802.1Q, und die Layer
3-Verfahren Type of Service (ToS), Integrated Services(IntServ), RSVP
(Resource ReSerVation Protocol) und Differentiated Services, sowie MPLS
als netzwerkunabhängige Zwischenschicht zwischen Layer 2 und 3
behandelt.
Weitere Themen sind die Faxübertragungsstandards T.37/T.38,
Sicherheitsverfahren (IPSec, TLS, SRTP) und deren Einsatz in H.323 und
SIP, Firewalls und Network Address Translation (NAT), mit den Application
Layer Gateways (ALG), dem Firewall Enhancement Protocol (FEP) und der in
Entwicklung befindlichen MIDCOM-Architektur.
Das Kapitel "Aufbau von Netzwerken mit VoIP" stellt die notwendigen
Schritt vor, um neue Netze aufzubauen bzw. bestehende Netze für den
Einsatz von VoIP vorzubereiten und eine Migration durchzuführen. Dabei
wird der Ablauf eines Aufbau- oder Migrationsprojektes, beginnend mit der
Definition von Anforderungen, Erstellung eines Lastenheftes, Definition
des Pflichtenheftes, Netzdesign, Aufbau und Implementierung, detailliert
beschrieben. Zahlreiche Beispiele zeigen Migrationen für interne
Firmennetze, Standortvernetzungen und eines Multiservice-Stadtnetzes.
Inhaltsverzeichnis des Buches
Inhaltsverzeichnis ald PDF-Datei: 
| Vorwort | 9 |
| 1 | Einleitung | 11 |
| 1.1 | Grundbegriffe | 11 |
| 1.2 | Komponenten | 13 |
| 1.3 | Einsatzgebiete | 15 |
| 2 | VoIP-Netzwerke | 17 |
| 2.1 | Kompaktlösungen | 17 |
| 2.2 | TK-Anlagen-Kopplung (Trunking) | 21 |
| 2.3 | Lösungen mit verteilter
Netzwerkstruktur | 23 |
| 2.4 | Endgeräteanschlussvarianten | 25 |
| 2.5 | Gateway-Alternativen | 26 |
| 3 | Anforderungen an VoIP-Netze | 28 |
| 3.1 | Anforderungen aus Anwendersicht | 28 |
| 3.2 | Wirtschaftliche Anforderungen | 30 |
| 3.3 | Technische Anforderungen | 32 |
| 4 | Technologiegrundlagen | 35 |
| 4.1 | Eigenschaften der digitalen Sprachübertragung in
IP-Netzen | 35 |
| 4.1.1 | Ende-zu-Ende-Verzögerungszeit
(Delay) | 37 |
| 4.1.2 | Verzögerungszeitschwankungen
(Jitter) | 41 |
| 4.1.3 | Echo | 41 |
| 4.1.4 | Verzerrungen | 41 |
| 4.1.5 | Paketverluste | 42 |
| 4.2 | Maßnahmen zur Verbesserung des
Übertragungsverhaltens | 42 |
| 4.3 | Maßnahmen zur Verbesserung der
Sprachverständlichkeit | 43 |
| 4.4 | Kodierung und Komprimierung von
Sprache | 44 |
| 4.5 | Kodierungsstandards | 48 |
| 4.6 | Messung der Sprachqualität in
VoIP-Netzwerken | 50 |
| 5 | Protokolle und Standards für VoIP | 56 |
| 5.1 | Unterschiede zwischen Protokollen und
Standards | 56 |
| 5.2 | Standardisierungsgremien | 56 |
| 5.3 | IP-basierte Signalisierung und
Verbindungssteuerung | 59 |
| 5.3.1 | H.323 | 60 |
| 5.3.2 | SIP (Session Initiation Protocol) | 70 |
| 5.3.3 | Vergleich von H.323 und SIP | 76 |
| 5.3.4 | SAP (Session Announcement Protocol) | 78 |
| 5.3.5 | SDP (Session Description Protocol) | 78 |
| 5.4 | PSTN-Signalisierungsprotokolle | 79 |
| 5.4.1 | I.430/I.431 | 80 |
| 5.4.2 | Q.920/Q.921 | 80 |
| 5.4.3 | Q.930/Q.931 | 80 |
| 5.4.4 | QSIG/PSS1 | 82 |
| 5.4.5 | SS7 | 84 |
| 5.5 | IP-Transportprotokolle | 87 |
| 5.5.1 | Internet Protocol (IP) | 88 |
| 5.5.2 | UDP (User Datagram Protocol) | 91 |
| 5.5.3 | TCP (Transmission Control Protocol) | 94 |
| 5.5.4 | RTP (Real-Time Transport Protocol) | 96 |
| 5.5.5 | SCTP (Stream Control Transmission
Protocol) | 105 |
| 5.6 | Gateway- und Routing-Protokolle | 112 |
| 5.6.1 | MGCP (Media Gateway Control
Protocol) | 113 |
| 5.6.2 | H.248/Megaco (Media Gateway Control
Protocol) | 114 |
| 5.6.3 | TRIP (Telephony Routing over IP) | 117 |
| 6 | Transport von
Signalisierungsnachrichten | 118 |
| 6.1 | SIGTRAN-Funktionsmodell | 118 |
| 6.1.1 | ISDN-Signalisierungstransport | 119 |
| 6.1.2 | SS7-Signalisierungstransport | 120 |
| 6.2 | Schnittstellen zu PSTN-Netzen | 123 |
| 6.2.1 | PINT | 123 |
| 6.2.2 | SPIRITS | 124 |
| 6.2.3 | ENUM | 125 |
| 6.2.4 | TRIP | 126 |
| 6.2.5 | SIP-T | 126 |
| 6.3 | Signalisierungdatensaustausch | 127 |
| 7 | Netzwerke für Voice over IP | 130 |
| 7.1 | ATM | 130 |
| 7.2 | DSL | 133 |
| 7.3 | Ethernet | 135 |
| 7.4 | FDDI | 137 |
| 7.5 | Frame Relay | 139 |
| 7.6 | ISDN | 142 |
| 7.7 | Token Ring | 144 |
| 7.8 | Wireless LAN | 146 |
| 7.9 | UMTS | 147 |
| 8 | Alternative Technologien | 149 |
| 8.1 | Voice over Frame Relay | 149 |
| 8.2 | Voice over DSL | 149 |
| 8.3 | Voice over ATM | 151 |
| 8.4 | Voice over Packet over ATM | 152 |
| 8.5 | ISDN over IP | 152 |
| 8.6 | VoIP over MPLS | 153 |
| 8.7 | Voice over MPLS | 154 |
| 8.8 | TDM over IP | 156 |
| 9 | Dienstgüte in IP-Netzen | 159 |
| 9.1 | Verfahren | 159 |
| 9.2 | Class of Service und Quality of
Service | 161 |
| 9.3 | Verfahren zur Datenpriorisierung auf Layer
2 | 161 |
| 9.4 | Verfahren zur Datenpriorisierung auf Layer
3 | 163 |
| 9.5 | Label Switching | 170 |
| 9.6 | Regelbasiertes Netzwerkmananagement | 173 |
| 10 | Faxübertragung | 175 |
| 10.1 | T.37 für Store-and-Forward-Fax over
IP | 176 |
| 10.2 | T.38 für Echtzeitfax | 176 |
| 11 | Sicherheitsverfahren (Security) | 179 |
| 11.1 | IPSec | 179 |
| 11.2 | TLS | 182 |
| 11.3 | SRTP | 183 |
| 11.4 | H.323-Sicherheit | 183 |
| 11.5 | SIP-Sicherheit | 185 |
| 12 | Abrechnung (Billing) | 188 |
| 13 | Firewalls und Network Address Translation
(NAT) | 189 |
| 13.1 | Portbasierte Filterung | 189 |
| 13.2 | Application Layer Gateways (ALG) | 190 |
| 13.3 | Firewall Enhancement Protocol (FEP) | 191 |
| 13.4 | Middlebox communication architecture and framework
(MIDCOM) | 192 |
| 14 | Aufbau von Netzwerken mit VoIP | 195 |
| 14.1 | Einführung | 195 |
| 14.2 | Planung und Einführung neuer
VoIP-Netzwerke | 195 |
| 14.2.1 | Aufnahme der Anwenderanforderungen | 195 |
| 14.2.2 | Anforderungen an die technische
Infrastruktur | 197 |
| 14.2.3 | Netzdesign | 200 |
| 14.2.4 | Komponentenauswahl, Aufbau und
Implementierung | 205 |
| 14.3 | Migrationsstrategien | 205 |
| 14.3.1 | Migration nach VoIP bei bestehenden
TK/IT-Netzwerken | 205 |
| 14.3.2 | Varianten der Migration | 206 |
| 14.4 | Qualitätsmessungen in VoIP-Netzen | 213 |
| 15 | Ausblick | 217 |
| Anhang A: Abkürzungen | 218 |
| Literaturverzeichnis | 224 |
| Sachwortregister | 231 |
Leseproben
Die folgenden Leseproben enthalten Auszüge aus ausgewählten Kapiteln
des Buches. In einer Leseprobe sind nicht alle inhaltlichen Aspekte eines
Abschnitts enthalten - sie soll lediglich einen ersten inhaltlichen
Eindruck vermitteln. Die Bilder wurden in Hinblick auf kurze
Downloadzeiten in der Darstellungsqualität reduziert.
- Kapitel 2, "VoIP-Netzwerke", Abschnitt 2.1 "Kompaktlösungen":
(119 kB)
- Kapitel 3, "Anforderungen an VoIP-Netze", Abschnitt 3.3 "Technische
Anforderungen":
(35
kB)
- Kapitel 14, "Aufbau von Netzwerken mit VoIP", Abschnitt 14.3.2
"Varianten der Migration":
, (59 kB)
Rückentext
Durch die Sprachübertragung über IP-Netzwerke sind sowohl bei
hausinternen Infrastrukturen, als auch bei den Gesprächskosten große
Einsparpotenziale vorhanden. Zudem gibt es mit H.323 und SIP inzwischen
etablierte Standards, die eine Realisierung stabiler Sprachübertragungen
in den Datennetzen ermöglichen.
Die Sprach-Datenkonvergenz stellt
aber auch höhere Anforderungen an die Netzwerke. Sie müssen erfüllt
werden, damit die Sprachtelefonie ein zufriedenstellendes Qualitätsniveau
erreicht.
In diesem Buch werden die grundlegenden Anforderungen an
Voice over IP-Implementierungen behandelt. Sprachcodierung, Protokolle und
Standards für Signalisierung und Datentransport, sowie die Anbindung an
öffentliche Telefonnetze werden ausführlich beschrieben. Strategien für
die Planung und den Neuaufbau von VoIP-Netzen und verschiedene
Migrationspfade für bestehende Netzwerke werden in einem eigenen Kapitel
vorgestellt.
Weitere Themen sind Firewalls und Network Address
Translation (NAT), sowie Qualitätsmessungen in bestehenden Netzwerken.
Links zu den Literaturhinweisen sowie aktuelle
Technologie-Informationen im Internet unter http://www.voip-info.de.
Zum Autor
Dipl. Ing. Jochen Nölle studierte an der Universität Hannover
Elektrotechnik und beschäftigt sich seitdem mit der Planung und
Realisierung digitaler Audio-/Videovernetzung in IP-Netzwerken. Neben
Software-Entwicklung und -beratung führt er bundesweit Seminare zum Thema
Voice over IP und digitale Videoübertragung durch.

©2008, VoIP-Info.de
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Branche: IT
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